Question

【題目】[實驗化學(xué)]

實驗室以苯甲酸和乙醇為原料制備甲酸乙酯（實驗裝置如圖所示，相關(guān)物質(zhì)的沸點如下表）。其實驗步驟如下：

物質(zhì)	苯甲酸	乙醇	環(huán)己烷	濃硫酸	苯甲酸乙酯
沸點/℃	249	78.3	80.7	338	212.6

步驟1:將三頸瓶中的苯甲酸、乙醇、濃硫酸和環(huán)己烷按一定配比充分混合后,升溫至60 ℃。

步驟2:將反應(yīng)混合物倒入分液漏斗中，靜置、分液。

步驟3:向上層液體中加入乙醚，再向混合液中加入飽和碳酸鈉溶液，分離出乙醚層。

步驟4:向乙醚層中加入固體氯化鈣后進行蒸餾,收集相應(yīng)餾分。

（1）反應(yīng)容器中制取苯甲酸乙酯的化學(xué)方程式為_____；實驗裝置中冷凝管的主要作用是_________。

（2）向反應(yīng)體系中加入環(huán)己烷，可以提高產(chǎn)物效率的原因是_______________。

（3）步驟4中加入固體氯化鈣的作用是___________。

（4）向反應(yīng)體系中加入苯也可以制取苯甲酸乙酯，用環(huán)己烷代替苯的優(yōu)點是____________。

（5）步驟3中加入乙醚和飽和碳酸鈉溶液的作用是__________。

Answer 1

【答案】冷凝回流與反應(yīng)物形成共沸溶液，有利于將生成的水帶走，使化學(xué)平衡向右移動吸收水分減少有毒試劑的使用萃取

【解析】試題分析：本題以苯甲酸乙酯的制備為載體考查物質(zhì)的制備、分離和提純，解答本題要注意遷移教材“乙酸乙酯的制備”實驗，結(jié)合題給信息和相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)及酯化反應(yīng)為可逆反應(yīng)進行作答。

（1）遷移乙酸和乙醇的酯化反應(yīng)知苯甲酸和乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成苯甲酸乙酯和水，化學(xué)方程式為；根據(jù)題給信息知乙醇、環(huán)己烷易揮發(fā)知實驗裝置中冷凝管的主要作用是冷凝回流，提高原料的利用率。

（2）苯甲酸和乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成苯甲酸乙酯和水，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)。向反應(yīng)體系中加入環(huán)己烷，可以提高產(chǎn)物效率的原因是環(huán)己烷的沸點和水接近，與反應(yīng)物形成共沸溶液，有利于將生成的水帶走，使化學(xué)平衡向右移動。

（3）氯化鈣具有吸水性，故步驟4中加入固體氯化鈣的作用是吸收水分。

（4）苯易揮發(fā)，有毒，用環(huán)己烷代替苯的優(yōu)點是減少有毒試劑的使用。

（5）苯甲酸乙酯易溶于乙醚，不溶于飽和碳酸鈉溶液，故步驟3中加入乙醚和飽和碳酸鈉溶液的作用是萃取。